本文轉(zhuǎn)載自公眾號(hào)“環(huán)球科學(xué)”（id：huanqiukexue）

圖片來(lái)源：S. Sch?fer/原論文

撰文 | 二七

審校 | 王昱

1861年，德國(guó)的索倫霍芬（Solnhofen）采石場(chǎng)出土了一件羽毛化石，之后不久，這里又發(fā)現(xiàn)了一只長(zhǎng)著羽毛的奇怪“恐龍”——這就是舉世聞名的始祖鳥(niǎo)（Archaeopteryx）。

包括始祖鳥(niǎo)在內(nèi)，索倫霍芬的灰?guī)r中已經(jīng)出土了大量精美的化石。但有時(shí)，這里也會(huì)成為古老的神秘案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)。最近，兩位德國(guó)慕尼黑大學(xué)的古生物學(xué)家在重復(fù)檢查博物館收藏的索倫霍芬化石樣本時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一些奇特的現(xiàn)象：一些小魚(yú)的嘴部和鰓部被一根長(zhǎng)長(zhǎng)的深灰色“鐵釘”穿過(guò)。從它們變成化石的結(jié)局來(lái)看，這大概就是這些魚(yú)類的死因。

并非鐵釘

這些小魚(yú)生活在約1.52億年前的晚侏羅世，顯然，那時(shí)的海洋里不可能有鐵釘。這些致命的“釘子”其實(shí)是另一種早已滅絕的海洋生物，箭石。

藍(lán)色區(qū)域是箭石的鞘，紅色區(qū)域是閉錐和前甲丨wikipedia/René Hoffmann, Kevin Stevens

箭石是頭足類動(dòng)物中的一員，它們長(zhǎng)得很像現(xiàn)代的魷魚(yú)。而現(xiàn)在我們看到的這些像釘子一樣的化石，只是它們的內(nèi)骨骼：長(zhǎng)長(zhǎng)的、被看作“釘子”的尾部是它們的鞘，這部分骨骼是堅(jiān)固實(shí)心的；再往前明顯的錐形結(jié)構(gòu)被稱為“閉錐”，是中空的，而且像鸚鵡螺的外殼一樣，會(huì)被分成若干個(gè)腔室；再往前則是一片伸出的前甲。

現(xiàn)代的魷魚(yú)可以向體內(nèi)腔室注入海水或排出海水來(lái)調(diào)整浮力，研究者推測(cè)，箭石中空且分節(jié)的閉錐很可能也發(fā)揮著類似的作用。而當(dāng)箭石死后，隨著它的軟體部分逐漸腐爛，最終就會(huì)剩下一根孤零零的“釘子”——這就是我們今天看到的化石。

并非捕獵

與此同時(shí)，這場(chǎng)悲劇的另一位主角，是一種在索倫霍芬生物群中非常常見(jiàn)的小型魚(yú)類，名為Tharsis。在索倫霍芬發(fā)現(xiàn)的整個(gè)魚(yú)類類群中，Tharsis大約占據(jù)了四分之一。一條成年的Tharsis可以長(zhǎng)到27厘米長(zhǎng)，但被“釘死”的魚(yú)類往往只處于亞成體，體長(zhǎng)只有10厘米左右。

圖片來(lái)源：M. Ebert/原論文

雖然我們看不到它們生前的樣子，但古生物學(xué)家依然可以通過(guò)一些蛛絲馬跡了解它們的食性。Tharsis的嘴里長(zhǎng)有細(xì)密的牙齒，和它同一時(shí)期的真骨魚(yú)類大多是肉食性動(dòng)物，以小型魚(yú)類或甲殼類為食。

然而，在索倫霍芬其他真骨魚(yú)類體內(nèi)，經(jīng)?？梢钥吹紧~(yú)類或甲殼類的遺骸，但Tharsis的胃腸道中雖然充滿了被消化的食物，卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)魚(yú)類或甲殼類的碎片。同時(shí)，Tharsis也缺少與濾食相關(guān)的特征。因此，研究者普遍認(rèn)為它們會(huì)用視覺(jué)鎖定獵物，并用口腔吸食水體中微小的浮游生物。

由此可見(jiàn)，Tharsis似乎并不會(huì)主動(dòng)與箭石產(chǎn)生什么互動(dòng)，至少箭石并不是這些小魚(yú)的獵物。

死后的相遇

那么，有沒(méi)有可能是箭石主動(dòng)發(fā)起了攻擊呢？答案也是否定的。因?yàn)楫?dāng)箭石穿透這些小魚(yú)的鰓時(shí)，這些箭石早已死亡了。

大量研究已經(jīng)顯示，箭石其實(shí)并不喜歡侏羅紀(jì)時(shí)期索倫霍芬群島上的淺水盆地——它們更偏好生活在開(kāi)闊的海域。這些出現(xiàn)在索倫霍芬灰?guī)r中的箭石，大多是因?yàn)楦鞣N原因死亡后，從南部遙遠(yuǎn)的特提斯洋漂流到這里的。在這個(gè)過(guò)程中，它們的肉體逐漸腐爛，只留下了堅(jiān)硬的內(nèi)骨骼，中空的閉錐提供了足夠的浮力，讓箭石尸體能夠漂在海面上，遠(yuǎn)渡重洋。

在其中一枚穿透魚(yú)鰓的箭石化石上，可以清楚看到小型雙殼類動(dòng)物（我們今天吃的扇貝就是雙殼類動(dòng)物）附著的痕跡，這也可以說(shuō)明在穿透魚(yú)鰓的時(shí)候，這枚箭石就已經(jīng)只剩下了內(nèi)骨骼。

圖c放大區(qū)域即為雙殼類化石丨M. Ebert/原論文

食物陷阱

但這場(chǎng)慘劇的確與捕食有關(guān)。研究者推測(cè)，漂浮在海面上的箭石表面很容易長(zhǎng)出藻類或細(xì)菌，形成厚厚的微生物毯，在Tharsis眼中，這很可能是一頓豐富的大餐。

如果有一條饑餓的小魚(yú)在吸食微生物時(shí)選錯(cuò)了位置和方向，或許就會(huì)吸入光滑、堅(jiān)硬的箭石鞘部末端?！爱?dāng)它們意外吸入了流線型的箭石骨骼后，就再也無(wú)法擺脫這些致命的東西了?！毖芯空咴谡撐闹袑?xiě)道。

圖片來(lái)源：M. Ebert/原論文

箭石的鞘往往很長(zhǎng)、很細(xì)，然而到了閉錐的區(qū)域，箭石會(huì)迅速加粗，粗到足以完全堵住Tharsis魚(yú)類的口部，讓它們窒息而亡。對(duì)現(xiàn)生生物的觀察顯示，當(dāng)經(jīng)過(guò)魚(yú)鰓的水流中斷、無(wú)法提供充足的氧氣時(shí)，魚(yú)類最多只需要幾個(gè)小時(shí)，就會(huì)窒息而死。

箭石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也參與構(gòu)成了“陷阱”：由于空氣儲(chǔ)存在空心的閉錐里，箭石沉重、實(shí)心的鞘會(huì)下沉，讓小魚(yú)更容易從這一端吸食微生物。

目前科學(xué)家仍不確定的是，為什么現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的標(biāo)本中箭石總是從魚(yú)的鰓部穿出，而不會(huì)卡入胃里。但研究者推測(cè)，考慮到箭石進(jìn)入小魚(yú)的口腔實(shí)屬意外，它們可能只是“徒勞地嘗試通過(guò)魚(yú)鰓排出異物”。

顯然，它們絕望中的嘗試失敗了，Tharsis生命最后的掙扎被定格，與兇器一同沉入海底。直到在一億多年后，一群充滿好奇的人類看到了這場(chǎng)罕見(jiàn)慘劇。

參考文獻(xiàn)

[1]https://www.nature.com/articles/s41598-025-00163-7

[2]https://www.sciencealert.com/numerous-fossils-reveal-jurassic-fish-killed-in-same-bizarre-way

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